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射频隐身数据链的通信波形参数优化建模

西安交通大学学报 2015年第4期49卷 116-122页

作者：谢桂辉田茂王正海唐晓庆李杰武汉大学电子信息学院武汉430072 中国西南电子技术研究所成都610036

针对数据链在恶劣环境下被截获概率过高的问题,建立了一种基于射频隐身的通信波形参数优化模型。基于环境感知系统得到的通信距离和截获距离等先验知识,该优化模型以原始消息序列长度、编码码率、扩频因子、调制方式和波形分集度为优化... 详细信息

针对数据链在恶劣环境下被截获概率过高的问题,建立了一种基于射频隐身的通信波形参数优化模型。基于环境感知系统得到的通信距离和截获距离等先验知识,该优化模型以原始消息序列长度、编码码率、扩频因子、调制方式和波形分集度为优化参数,以指定距离的通信速率和被截获概率为优化目标,通过归一化和线性加权变换得到总优化目标,最后使用遍历法得到总优化目标的最大值并将对应的通信波形参数作为最优解。仿真结果表明:当载体信息安全等级提高时,优化模型在约束值范围内将通信速率适度降低,将被截获概率从原来的8.6×10-7降低至6.9×10-9;当数据链处于最恶劣的环境时,相同平均通信速率条件下优化后数据链的被截获概率可降低至优化前的1/1 000,大大提高了射频隐身性能。

关键词：数据链射频隐身通信波形参数优化模型

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面向航空集群云网络的航空数据链MAC协议

系统工程与电子技术 2016年第5期38卷 1164-1175页

作者：吕娜陈柯帆空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077

针对未来航空集群作战的全新网络需求,提出了"航空集群云网络"的概念,设计了网络通信层面与任务需求层面耦合机制,为航空集群网络的具体通信技术研究提供了参考,并在此基础上结合基于正交频分多址(orthogonal frequency division multip... 详细信息

针对未来航空集群作战的全新网络需求,提出了"航空集群云网络"的概念,设计了网络通信层面与任务需求层面耦合机制,为航空集群网络的具体通信技术研究提供了参考,并在此基础上结合基于正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access,OFDMA)的可变带宽信道分配技术设计了一种面向航空集群云网络的媒体接入控制协议(aeronautic swarm cloud network oriented media access control protocol,ASCN-MAC)。详细设计了协议的任务需求认知机制,为智能化任务规划决策提供了通信支撑,并从需求出发,基于OFDMA的特点,提出了面向任务需求的层次化信道资源预约方式和信道资源贪婪预约算法。仿真结果表明,ASCN-MAC协议在任务规划决策的通信支撑能力、吞吐量性能和实时性上均具备较强的优势,可以满足新的作战样式下大量面向任务需求信息的可靠低时延传输。对全新作战样式下新一代航空数据链的研究具有一定的参考、借鉴意义。

关键词：航空集群云网络数据链媒体接入控制协议可变带宽信道分配正交频分多址

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共平台数据链受雷达辐射干扰的机理研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2019年第9期47卷 101-106页

作者：赵奎何方敏孟进张磊海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室

针对共平台数据链系统受高功率雷达系统辐射干扰问题,对数据链系统接收机前端低噪声放大器(LNA)的非线性效应进行了解析推导,并且对数据链系统实际数据流各节点的信号特征进行了数学分析,给出了双线性调频脉冲和双高斯脉冲两种兔耳干扰... 详细信息

针对共平台数据链系统受高功率雷达系统辐射干扰问题,对数据链系统接收机前端低噪声放大器(LNA)的非线性效应进行了解析推导,并且对数据链系统实际数据流各节点的信号特征进行了数学分析,给出了双线性调频脉冲和双高斯脉冲两种兔耳干扰的数学模型.在以上分析基础上,对不同干扰形式下的数据链系统的误码率进行了仿真.结果表明:相同周期和脉宽的双高斯脉冲串干扰对数据链系统造成的误码率高于双线性调频脉冲串;且同种干扰下,干扰信号脉宽越大,数据链接收机非线性效应越明显,系统误码率也越高.

关键词：数据链雷达非线性双高斯脉冲串双线性调频脉冲串误码率

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基于数据链的空战对抗建模及增援决策分析

北京航空航天大学学报 2015年第1期41卷 102-109页

作者：牛德智陈长兴徐浩翔李永宾王卓陈强空军工程大学理学院西安710051 空军工程大学装备管理与安全工程学院西安710051

研究了空战双方力量的变化问题.将飞机的空战能力指数转化为平均战斗力水平,进而以蓝彻斯特方程为基础,考虑数据链对空战的影响和作战中有增援力量的加入,建立了对抗双方战机数量变化的微分方程模型,给出了其数值计算方法,指出了离散计... 详细信息

研究了空战双方力量的变化问题.将飞机的空战能力指数转化为平均战斗力水平,进而以蓝彻斯特方程为基础,考虑数据链对空战的影响和作战中有增援力量的加入,建立了对抗双方战机数量变化的微分方程模型,给出了其数值计算方法,指出了离散计算的时间步长所应满足的条件,并根据增援模式的不同,将模型细化为不同形式.仿真实验表明,存在有效增援时间范围,一次性增援和匀减速增援具有时间优势,并且通过构造评价函数有效衡量了这两者具有较高的增援效率,为空中作战应用和决策提供了参考依据.

关键词：平均战斗力水平蓝彻斯特方程数据链评价函数增援效率决策

基于空间信息的射频隐身数据链最优能量控制算法

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宇航学报 2013年第7期34卷 1008-1013页

作者：杨宇晓周建江陈卫东张雷南京航空航天大学高新技术研究院南京210016 南京航空航天大学电子信息工程学院南京210016 西安卫星测控中心西安710043

为提高数据链的低被截获性能,提出了一种基于空间信息的射频隐身数据链最优能量控制算法。以数据链目标飞行区域的威胁因子为先验知识,基于数据链的实时空间信息,分析了影响数据链性能的各个参数,将辐射功率、开机时刻作为优化变量,以... 详细信息

为提高数据链的低被截获性能,提出了一种基于空间信息的射频隐身数据链最优能量控制算法。以数据链目标飞行区域的威胁因子为先验知识,基于数据链的实时空间信息,分析了影响数据链性能的各个参数,将辐射功率、开机时刻作为优化变量,以最小化辐射功率函数和最小化能量消耗函数作为目标,利用混合混沌粒子群优化算法对数据链通信模型进行优化,选取使两个目标函数最小的解作为最优解。仿真结果表明,算法与目前常见的数据链恒定功率辐射方法相比,在满足可靠通信的前提下,辐射功率较小,消耗能量较少,具有较好的射频隐身性能。

关键词：射频隐身数据链能量控制混合混沌粒子群优化算法

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一种无人机数据链电磁干扰自适应新方法

北京理工大学学报 2020年第8期40卷 880-887页

作者：张冬晓陈亚洲程二威许彤陆军工程大学石家庄校区电磁环境效应重点实验室河北石家庄050003

针对复杂电磁环境容易对无人机数据链造成干扰,严重威胁无人机的飞行安全的问题,提出了一种基于环境感知的无人机数据链电磁干扰自适应新方法,能够提高无人机的主动抗干扰能力.数据链工作信号动态变化过程中,对应的电磁干扰效应阈值呈... 详细信息

针对复杂电磁环境容易对无人机数据链造成干扰,严重威胁无人机的飞行安全的问题,提出了一种基于环境感知的无人机数据链电磁干扰自适应新方法,能够提高无人机的主动抗干扰能力.数据链工作信号动态变化过程中,对应的电磁干扰效应阈值呈非线性变化趋势,通过选取训练样本和观测值,采用相关向量机回归(RVR)的方法建立动态数据链干扰阈值训练模型,预测不同工作信号条件下的电磁干扰阈值.建立无人机数据链电磁干扰自适应专家系统,利用机载电磁干扰环境监测平台确定电磁干扰特征参量,根据训练模型预测目标值,判别数据链电磁干扰等级.在此基础上,综合利用技战术方案,自主有效地消除外界电磁干扰对无人机数据链的影响.

关键词：无人机数据链环境感知相关向量机回归主动抗干扰

适用于无人机数据链电磁干扰自适应的环境监测系统

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高电压技术 2020年第6期46卷 2106-2113页

作者：张冬晓陈亚洲程二威高书坤陆军工程大学石家庄校区电磁环境效应重点实验室石家庄050003

无人机数据链容易受到外界电磁辐射的干扰,从而严重影响无人机的任务质量和飞行安全,传统的通信抗干扰方法技术难度大、瓶颈高,因此有必要提高无人机对电磁干扰的主动感知和威胁告警能力。为此,提出了一种适用于无人机数据链电磁干扰自... 详细信息

无人机数据链容易受到外界电磁辐射的干扰,从而严重影响无人机的任务质量和飞行安全,传统的通信抗干扰方法技术难度大、瓶颈高,因此有必要提高无人机对电磁干扰的主动感知和威胁告警能力。为此,提出了一种适用于无人机数据链电磁干扰自适应的环境监测系统设计方法,研究了电磁干扰环境监测系统关键性能指标的确定方法,并设计了电磁干扰环境监测系统的结构。该系统利用无人机载天线监测重点频段的电磁干扰特征参数,监测频率范围确定为(fs1-50)^(fs10+50)MHz,灵敏度指标受系统噪声系数和扫频分辨率的制约,但能够达到-96d Bm;此外,该系统利用遥测链路下传并且显示无人机所处空间的电磁干扰环境信息,且分辨率带宽将直接影响监测信息回传的实时性,1 MHz带宽条件下单次扫频周期能够达到36 ms。通过链路仿真预算和实际测试结果,验证了系统电磁干扰环境监测行为的有效性,下一步将继续开展无人机数据链电磁干扰自适应方法研究。

关键词：无人机数据链电磁干扰监测系统主动感知应急响应抗干扰

基于网络化指标的数据链作战保障能力评估模型研究

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系统工程与电子技术 2023年第8期45卷 2361-2369页

作者：黄炎焱王凯生史宇昂南京理工大学自动化学院江苏南京210094

针对数据链支撑杀伤链作战机理难描述、能力难度量等问题,亟需开展对数据链作战保障能力评估,以发掘数据链装备体系的薄弱环节及实际需求。然而,数据链装备的耦合化内部结构与多样化外部应用方式使现有评估框架难以适用。为此,针对数据... 详细信息

针对数据链支撑杀伤链作战机理难描述、能力难度量等问题,亟需开展对数据链作战保障能力评估,以发掘数据链装备体系的薄弱环节及实际需求。然而,数据链装备的耦合化内部结构与多样化外部应用方式使现有评估框架难以适用。为此,针对数据链作战保障能力评估特点,特别是评估指标体系的网络化特点,建立一套适配评估需求的新型动态评估框架。结合数据链保障能力特点,建立网络化评估指标体系,结合动态评估方法形成综合评估模型。应用案例表明,所设计的数据链作战保障能力评估模型不但能对数据链作战保障能力进行合理有效的评估,还能改善现有数据链装备服务要素,提升作战保障能力水平。

关键词：数据链杀伤链作战保障能力动态评估网络化评估指标体系

惯性信息辅助的源信息不同步的数据链相对定位方法

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中国惯性技术学报 2020年第3期28卷 360-364页

作者：严飞傅金琳张崇猛庞志超海装北京局驻天津地区某军事代表室天津300131 中国船舶航海保障技术实验室天津300131 天津航海仪器研究所天津300131

针对无人机集群高精度、高可靠导航信息保障需求,研究了一种惯性信息辅助的源不同步的数据链相对定位方法。数据链是时分多址系统,通过测量三个及以上已经定位的源成员发送的广播消息(PPLI)的到达时间,实现与多个源间相对距离的测量,进... 详细信息

针对无人机集群高精度、高可靠导航信息保障需求,研究了一种惯性信息辅助的源不同步的数据链相对定位方法。数据链是时分多址系统,通过测量三个及以上已经定位的源成员发送的广播消息(PPLI)的到达时间,实现与多个源间相对距离的测量,进而完成新加入成员的相对位置计算。由于不同源成员的PPLI消息是在不同时隙发送的,因此新加入成员测量的与多个源成员间的距离也是不同的。采用卡尔曼滤波算法,通过惯性信息辅助对载体运动进行精确估计,对测量矩阵中时延进行补偿,实现了源信息不同步的数据链相对定位。仿真结果表明,当源位置误差10 m,相对测距误差30 m情况下,无惯性信息辅助时,相对定位误差为54.2 m;增加惯性信息辅助,惯导速度误差0.5 m/s的情况下,相对定位误差降低到9.8 m。

关键词：数据链惯性信息辅助不同步相对定位